从纸面看,碳似乎是错误的材料:它不是氧化物、易氧化,单独存在时会在空气中烧尽。然而在钢包最苛刻的部位,镁碳砖的寿命却超过纯镁砖。三个性质解释了这一矛盾。

一、炉渣不润湿碳

这是决定性的一点。熔渣会在氧化物表面铺展并渗入开口气孔,边渗入边反应,逐层剥蚀内衬。而它不润湿石墨,因此根本无法进入气孔网络。碳实际上封死了侵蚀所走的通道。

二、石墨导热

其导热系数是周围氧化物的数倍,因此热量在砖体内扩散而非集中于工作面。温度梯度降低意味着热应力降低,砖体得以承受出钢与兑铁的热循环。

三、碳不熔化

它在极高温度下升华而非经过软化区间,因此不会向基质引入任何低熔点相。

弱点及其应对

同样是碳,在氧化气氛中会烧损,留下气孔并抵消其优势。因此加入抗氧化剂——铝、硅、镁或碳化硅——使其优先氧化以保护石墨。这也是碳结合制品在储存与烘烤时必须加以考虑的原因。

应用场合

  • 镁碳砖——钢包渣线、电弧炉与转炉。
  • 铝石墨质——连铸控流部件,其不润湿性可防止结瘤。
  • 黏土石墨质——铸铁流槽与前炉。

以及不适用的场合:低碳与超低碳钢,内衬带来的任何增碳都会超出规格,此时应改用无碳刚玉或尖晶石牌号。